JP2008101115A - Refrigerating agent and refrigerating material - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refrigerating agent which is used for keeping cool an article to be cooled that has a suitable cooling temperature in the range of >0°C and <10°C and which satisfies the following characteristics: (1) having no or a little fluidity; (2) having a phase change temperature (melting point) in response to a suitable temperature or temperature range (henceforth "suitable cooling temperature") desired for an article to be kept cool (henceforth "keeping cool article"); (3) having a large latent heat; (4) having a large specific heat in the liquid state of the refrigerating agent; (5) repeated solidifications and thaws do not cause the phase separation or the deterioration of the properties; (6) the change of the thawing temperature is as small as possible; and (7) being inflammable, and to provide a refrigerating material comprising the refrigerating agent and a case or a bag holding the refrigeration agent therein. <P>SOLUTION: The refrigerating agent comprises a tri-n-butyl alkyl ammonium salt, water and a gelling agent. Alternatively, it comprises brominated tri-n-butyl n-pentyl ammonium, water and a gelling agent. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、食材、加工食料品、医療等の分野で低温で保存、搬送、冷却等の用途に用いられる保冷剤およびその保冷剤を容器に充填した保冷材に関する。
なお、本発明では、保冷(或いは冷却)機能を有する物質を「保冷剤」と称し、該保冷剤が容器、袋体等に充填され、保冷に供されるものを「保冷材」と称する。
The present invention relates to a cold insulation agent used for storage, transportation, cooling and the like at low temperatures in the fields of foodstuffs, processed food products, medicine, and the like, and a cold insulation material filled with the cold insulation agent in a container.
In the present invention, a substance having a cold-retaining (or cooling) function is referred to as a “cold-retaining agent”, and a substance that is filled in a container, a bag, or the like and used for cold-retention is referred to as a “cold-retaining material”.

鮮魚貝類、生鮮野菜、果実、食肉、その他の生鮮食料品、加工食料品、乳製品、花、フィルム、医薬品、医療検体等を低温管理して搬送したり、保冷設備のない場所で一時的に低温保管したりする場合に、これらの鮮度、食味、品質、性能、効用を維持するために、保冷材が用いられている。
また、保冷材は人体の局部冷却等の冷却用途にも用いられている。
Fresh fish and shellfish, fresh vegetables, fruits, meat, other fresh foods, processed foods, dairy products, flowers, films, medicines, medical specimens etc. are transported under low temperature control or temporarily in a place without cold storage facilities In order to maintain these freshness, taste, quality, performance, and utility when stored at a low temperature, a cold insulating material is used.
The cold insulator is also used for cooling such as local cooling of the human body.

保冷剤として相変化に伴う潜熱を利用した組成物が種々採用されている。あらかじめ冷却されて凝固している潜熱保冷剤は、潜熱を有するため一定の融解温度で融解するため、被保冷物を低温に維持することができる。   Various compositions that utilize latent heat associated with phase change have been employed as a cryogen. Since the latent heat cooling agent that has been cooled and solidified in advance has latent heat, it is melted at a certain melting temperature, so that the object to be cooled can be kept at a low temperature.

保冷剤に求められる性質として、以下が挙げられる。
(1)融解時に流動性がないこと又は小さいこと
保冷剤が容器、袋体等に充填され保冷材として用いられる際に、容器、袋体が破損しても、流れ出て被保冷物に付着したり汚染しないように融解時には流動性がないこと又は小さいこと、すなわちゲル化または固化していていることが好ましい。
(2)保冷する物品(以下「被保冷物」という)に望ましい適切な温度又は温度範囲(以下「適冷温度」という)に応じた相変化温度(融点)であること
すなわち、凝固した保冷剤が融解し蓄熱した潜熱を放出し終わるまでに維持される融解温度(融点に相当する)又は融解温度範囲が被保冷物の適冷温度に対応していることが望ましい。
(3)潜熱量が大きいこと
潜熱量が大きいと、凝固した保冷剤が融解し蓄熱した潜熱を放出し終わるまでの時間が長く、融解温度に維持される時間が長いので、適冷温度に維持される時間が長くなり好ましい。
The following are listed as properties required for the refrigerant.
(1) No melting or small fluidity when melted When the container or bag body is filled with a cooling agent and used as a cooling material, it will flow out and adhere to the object to be cooled even if the container or bag body is damaged. In order to avoid contamination or contamination, it is preferable that there is no fluidity during melting or that it is small, that is, it is gelled or solidified.
(2) A phase change temperature (melting point) corresponding to an appropriate temperature or temperature range (hereinafter referred to as “appropriate cooling temperature”) desired for an article to be kept cold (hereinafter referred to as “cooled object”). It is desirable that the melting temperature (corresponding to the melting point) or the melting temperature range that is maintained until the latent heat that has been melted and stored is released corresponds to the appropriate cooling temperature of the object to be cooled.
(3) Large amount of latent heat If the amount of latent heat is large, it takes a long time for the solidified cryogen to melt and release the stored latent heat, and the time for maintaining the melting temperature is long. This is preferable because it takes a long time.

(4)保冷剤の融解状態における比熱が大きいこと
凝固した保冷剤が融解して潜熱の放出が終了した後、融解状態の保冷剤の温度が上昇するが、保冷剤の融解状態における比熱が大きいと、該保冷剤の温度がその雰囲気温度に達するまでの時間が長く、被保冷物を適冷温度により近い温度により長時間保持することができ、被保冷物の鮮度、品質、性能、効用等の劣化を遅延させることができる。
(5)凝固融解の繰返しにより相分離が生じたり性能が低下したりしないこと
保冷剤には、凝固融解の繰返し使用に耐え得るという性質が求められる。それ故、潜熱の蓄積と放出を繰り返す凝固融解の繰返しにより、融解時に一部融解せずに固相のまま残留する相分離現象が生じたり蓄熱性能が劣化したりしないことが必要である。
以上要すれば、(1)流動性がないか小さく、(2)適冷温度に応じた融点であり、(3)潜熱量が大きく、(4)融解状態における比熱が大きく、(5)繰り返し使用に耐え得ることが保冷剤として使用される潜熱保冷剤が有すべき重要な性質であるといえる。
(4) The specific heat in the melted state of the cryogen is large. After the solidified cryogen is melted and the release of latent heat is finished, the temperature of the melted cryogen increases, but the specific heat in the melted state of the cryogen is large. And it takes a long time for the temperature of the cryogen to reach the ambient temperature, and the object to be cooled can be held for a long time at a temperature closer to the appropriate cooling temperature, and the freshness, quality, performance, utility, etc. of the object to be cooled Can be delayed.
(5) Phase separation does not occur due to repeated solidification and melting, and performance does not deteriorate. The cryogen is required to have the property of withstanding repeated use of solidification and melting. Therefore, it is necessary that the phase separation phenomenon that does not partially melt at the time of melting and remain as a solid phase or the heat storage performance deteriorate due to repeated solidification and melting that repeatedly accumulate and release latent heat.
If necessary, (1) no or small fluidity, (2) melting point corresponding to the appropriate cooling temperature, (3) large latent heat, (4) large specific heat in the molten state, (5) repeated It can be said that being able to withstand use is an important property that the latent heat cryogen used as the cryogen should have.

また、(6)あらかじめ冷却されて凝固している潜熱保冷剤が融解する際に、融解の進行に伴って融解温度が変化せず一定温度で融解するか、融解温度の変化ができるだけ小さいと、被保冷物を一定温度で低温に維持することができるのでさらに好ましい。
さらに、(7)不燃性も求められる。
(6) When the latent heat cryogen that has been cooled and solidified in advance melts, the melting temperature does not change with the progress of melting, or the melting temperature changes as little as possible. More preferably, the object to be cooled can be kept at a constant temperature and a low temperature.
Furthermore, (7) nonflammability is also required.

また、空調の分野で潜熱を利用した蓄冷材として、氷、パラフィン、無機系水和物、有機系水和物等を主剤とするものがあり、これらを潜熱保冷剤として用いることが考えられる。
有機系水和物を主剤とする潜熱蓄冷剤としては、トリメチロールエタン(TME)水和物が知られており、TME−水−尿素の三成分系を中心とした検討がなされている(特許文献1参照)。
また、有機系水和物を主剤とする潜熱蓄冷剤の他の例として、第4級アンモニウム化合物の水和物がある(特許文献2参照)。
特開2000−256659号公報 特許3641362号公報
Further, in the field of air conditioning, there are materials that mainly use ice, paraffin, inorganic hydrates, organic hydrates, etc. as regenerators using latent heat, and it is conceivable to use these as latent heat coolers.
Trimethylolethane (TME) hydrate is known as a latent heat regenerator mainly composed of organic hydrates, and studies are being made centering on TME-water-urea ternary systems (patents). Reference 1).
Moreover, there exists a hydrate of a quaternary ammonium compound as another example of the latent heat cool storage agent which uses an organic hydrate as a main ingredient (refer patent document 2).
JP 2000-256659 A Japanese Patent No. 3641362

鮮魚、生鮮食料品、乳製品等の食料品を中心とする被保冷物は、0〜10℃の範囲に適冷温度を有するものが多い。この温度範囲に融点を有する潜熱蓄冷剤としては、上記したように例えば、氷、パラフィン、無機系水和物、有機系水和物等を主剤とするものがある。   Many of the objects to be kept cool mainly for food such as fresh fish, fresh food, and dairy products have an appropriate cooling temperature in the range of 0 to 10 ° C. As described above, the latent heat regenerator having a melting point in this temperature range includes, for example, ice, paraffin, inorganic hydrate, organic hydrate and the like as a main ingredient.

氷は鮮魚の流通時の保冷に一般的に用いられているが、0℃で保冷されるため、活魚と同等の高い商品価値がある死直後から完全硬直までの「生き」と称される状態を保持するのに適した5〜10℃の範囲で保冷できず、高い商品価値の「生き」鮮魚を流通させるため0℃より高い温度の保冷剤としては用いることができないという課題がある。   Ice is generally used for cold storage during the distribution of fresh fish, but since it is kept cold at 0 ° C, it has the same high commercial value as live fish and is called "living" from just after death to complete rigidity. There is a problem that it cannot be kept in the range of 5 to 10 ° C. suitable for maintaining the temperature, and cannot be used as a cryogen at a temperature higher than 0 ° C. in order to distribute “live” fresh fish with high commercial value.

パラフィンは可燃性であるので、保冷剤として用いるには問題がある。無機系水和物は、凝固融解の繰返しにより相分離が生じたり性能が低下したりしないことという上記の条件(5)を充足せず、保冷剤としては不向きである。例えば、硫酸ナトリウム十水塩に融点調整剤として塩化アンモニウム等を添加した蓄冷剤は融点9℃の無機塩水和物蓄冷剤として知られているが、凝固融解を繰返すと相分離を起こし易く問題がある。   Since paraffin is flammable, it is problematic for use as a cryogen. Inorganic hydrates do not satisfy the above condition (5) that phase separation does not occur or performance deteriorates due to repeated solidification and melting, and are unsuitable as a cooling agent. For example, a cold storage agent in which ammonium chloride or the like is added as a melting point adjusting agent to sodium sulfate decahydrate is known as an inorganic salt hydrate cold storage agent having a melting point of 9 ° C. However, if solidification and melting are repeated, it tends to cause phase separation. is there.

特許文献1の包接水和物を主剤とする蓄熱材組成物は、凝固融解を100回繰返しても相分離は生じないとされているが、融点は10℃より高いので、0〜10℃の範囲に適冷温度を有する被保冷物、特に5〜10℃の範囲で保冷することが要望される「生き」鮮魚の保冷には適さない。   The heat storage material composition comprising the clathrate hydrate of Patent Document 1 as a main ingredient is said not to cause phase separation even if the solidification and melting are repeated 100 times, but the melting point is higher than 10 ° C, so 0 to 10 ° C. Therefore, it is not suitable for the cooling of “living” fresh fish that is required to be kept in the range of 5 to 10 ° C.

また、特許文献2の第4級アンモニウム化合物の包接水和物を主剤とする潜熱蓄冷剤のうち、臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)を例に説明すると、調和融点を与える濃度である40重量%程度のTBAB水溶液の融点(調和融点)は約12℃であり、この温度で相分離することなく蓄熱と放熱を繰り返す。しかし、繰り返し使用に耐え得るという保冷剤の条件は充足するものの、0〜10℃の範囲に適冷温度を有する被保冷物の保冷剤には使用できない。(調和融点については後述する。)
以上のように、これまでに実用化あるいは提案されてきた潜熱保冷剤には、それぞれ問題点があった。
In addition, among the latent heat regenerators mainly composed of clathrate hydrates of quaternary ammonium compounds of Patent Document 2, tetra nbutylammonium bromide (TBAB) will be described as an example. The melting point (harmonic melting point) of the TBAB aqueous solution of about% by weight is about 12 ° C., and heat storage and heat dissipation are repeated without phase separation at this temperature. However, although the condition of the cryogen that can withstand repeated use is satisfied, it cannot be used as a cryogen for an object to be cooled having an appropriate cooling temperature in the range of 0 to 10 ° C. (The harmonic melting point will be described later.)
As described above, the latent heat coolers that have been put to practical use or proposed so far have their respective problems.

本発明は、これらの課題を解決すべくなされたもので、0℃より高く10℃未満の範囲に適冷温度を有する被保冷物の保冷に使用され、上記(1)乃至(7)を充足する保冷剤を提供することを目的とし、併せて、その保冷剤を容器または袋体に充填されることで構成される保冷材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve these problems, and is used for keeping a cooled object having an appropriate cooling temperature in a range higher than 0 ° C. and lower than 10 ° C., and satisfies the above (1) to (7). An object of the present invention is to provide a cold insulation material that is configured by filling a container or a bag with the cold insulation agent.

(1)本発明に係る保冷剤は、トリnブチルアルキルアンモニウム塩と水とゲル化剤を含有してなることを特徴とするものである。 (1) The cryogen according to the present invention is characterized by containing a tri-n-butylalkylammonium salt, water, and a gelling agent.

トリnブチルアルキルアンモニウム塩と水を含有してなる水溶液にゲル化剤を添加したゲル状物を冷却してトリnブチルアルキルアンモニウム塩水和物を生成して該水和物を主成分とする保冷剤とすることができる。当水溶液にゲル化剤を添加して粘性を著しく高めゲル状物とするので、流動性がないか小さいため、保冷剤を充填した容器、袋体が破損しても、流れ出て被保冷物に付着したり汚染することがない。
アルキルとして、nブチル以外の、nペンチル、isoペンチル、nプロピル、isoプロピル、エチル、メチル、nヘキシル、isoヘキシル、nヘプチル、isoヘプチル、isoブチル等が挙げられる。
また、アンモニウム塩として、臭化アンモニウム塩、塩化アンモニウム塩、弗化アンモニウム塩、硝酸アンモニウム塩、亜硝酸アンモニウム塩、塩素酸アンモニウム塩、過塩素酸アンモニウム塩、臭素酸アンモニウム塩、よう素酸アンモニウム塩、炭酸アンモニウム塩、りん酸アンモニウム塩、タングステン酸アンモニウム塩、硫酸アンモニウム塩、水酸化アンモニウム塩、カルボン酸アンモニウム塩、ジカルボン酸アンモニウム塩、スルホン酸アンモニウム塩、ジスルホン酸アンモニウム塩等が挙げられる。
A gel-like product obtained by adding a gelling agent to an aqueous solution containing tri-n-butylalkylammonium salt and water is cooled to produce a tri-n-butylalkylammonium salt hydrate, and the refrigeration is mainly composed of the hydrate. It can be used as an agent. The gelling agent is added to this aqueous solution to increase the viscosity to a gel-like material, so there is no fluidity or smallness, so even if the container or bag filled with the cold insulation agent breaks, it flows out and becomes a cold object. There is no adhesion or contamination.
Examples of the alkyl include n-pentyl, isopentyl, npropyl, isopropyl, ethyl, methyl, nhexyl, isohexyl, nheptyl, isoheptyl, isobutyl and the like other than nbutyl.
As ammonium salts, ammonium bromide, ammonium chloride, ammonium fluoride, ammonium nitrate, ammonium nitrite, ammonium chlorate, ammonium perchlorate, ammonium bromate, ammonium iodate, carbonic acid Ammonium salts, ammonium phosphate salts, ammonium tungstate salts, ammonium sulfate salts, ammonium hydroxide salts, ammonium carboxylates, ammonium dicarboxylates, ammonium sulfonates, ammonium disulfonates and the like can be mentioned.

ゲル化剤としては、添加することにより粘度を増加させ、ゲル状にしたりまたは固化させるものであって、ブチル酸(酪酸)、バレリアン酸(吉草酸)、カプロン酸、エナント酸(ヘプチル酸)、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、オクチル酸、オレイン酸、リシノール酸、ヒドロキシステアリン酸、イソステアリン酸などのカルボン酸類、または前記カルボン酸類と、ナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、バリウム、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム、鉛のうちのいずれかとの化合物等が挙げられる。   As a gelling agent, the viscosity is increased by adding it to gel or solidify, butyric acid (butyric acid), valeric acid (valeric acid), caproic acid, enanthic acid (heptylic acid), Caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, tuberculostearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, montanic acid, melicic acid, Carboxylic acids such as octylic acid, oleic acid, ricinoleic acid, hydroxystearic acid and isostearic acid, or a compound of the carboxylic acids with any of sodium, potassium, lithium, calcium, barium, zinc, magnesium, aluminum and lead Etc.

ゲル化剤をトリnブチルアルキルアンモニウム塩を含む水溶液に、水溶液に対して含有率0.1〜10wt%の範囲で添加することが好ましい。含有率が0.1wt%より小さいとゲル化せず、10wt%より大きいと保冷剤の蓄熱量の低下が著しく支障が生じる。含有率を0.3〜5wt%の範囲とすると、確実にゲル化でき、保冷剤の蓄熱量の低下が無視できる程度に小さいので、より好ましい。   It is preferable to add the gelling agent to an aqueous solution containing tri-n-butylalkylammonium salt in a range of 0.1 to 10 wt% with respect to the aqueous solution. When the content is less than 0.1 wt%, gelation does not occur, and when the content is greater than 10 wt%, the heat storage amount of the cooling agent is significantly reduced. It is more preferable that the content be in the range of 0.3 to 5 wt% because gelation can be reliably achieved and the decrease in the heat storage amount of the cryogen can be ignored.

また、ゲル化剤を添加してゲル状物とすることにより、保冷剤の構成分子同士の相互作用が強くなることが推量されるので、冷却する時の熱伝導率が向上する効果がある。   In addition, it is presumed that the interaction between constituent molecules of the cryogen is strengthened by adding a gelling agent to form a gel-like material, so that there is an effect of improving the thermal conductivity during cooling.

水和物生成物の水溶液を冷却して、水和物生成温度(融点)に達してさらに低温になっても水和物が生成されず水溶液の状態を保っている状態を過冷却というが、水和物を保冷剤に用いる場合にはこの過冷却が大きいと、水溶液を冷却する温度をかなり低くしなければならず問題となる。従って、過冷却をできるだけ小さくし、過冷却を防止することが必要である。過冷却を防止するためには、従来微粒子を保冷剤水溶液に混入し水和物の核生成材として過冷却を解除することが行われている。
しかしながら、水和物を生成する際の過冷却を防止するために微粒子を混入させても、微粒子が均一に分散されていないと過冷却防止効能がなくなるという問題や、凝固と融解を繰返すと微粒子が分離され過冷却防止効能がなくなるという問題がある。
この点、水和物生成物の水溶液にゲル化剤を添加してゲル状物とすることにより、結晶化した状態の分子配列がある程度保存されることが推量されるため、過冷却が容易に解除される効果がある。過冷却が防止できるため、冷却温度を過度に低くする必要がなく、省エネルギーとすることができる。
Although the aqueous solution of the hydrate product is cooled and the hydrate formation temperature (melting point) is reached and the temperature is further lowered, the hydrate is not formed and the state of the aqueous solution is maintained. When this hydrate is used as a cryogen, if this supercooling is large, the temperature at which the aqueous solution is cooled must be considerably lowered, which is a problem. Therefore, it is necessary to make the supercooling as small as possible and prevent the supercooling. In order to prevent supercooling, conventionally, fine particles are mixed in an aqueous coolant solution to release supercooling as a hydrate nucleation material.
However, even if fine particles are mixed to prevent overcooling when producing hydrates, the effect of preventing overcooling will be lost if the fine particles are not uniformly dispersed, and fine particles will be generated if solidification and melting are repeated. Is separated and the effect of preventing overcooling is lost.
In this regard, by adding a gelling agent to an aqueous solution of the hydrate product to obtain a gel-like product, it is presumed that the molecular arrangement in the crystallized state is preserved to some extent. There is an effect to be canceled. Since overcooling can be prevented, the cooling temperature does not need to be excessively lowered, and energy can be saved.

(2)また、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とするものである。 (2) Further, it is characterized by containing tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide, water and a gelling agent.

(3)また、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とするものである。 (3) Further, tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate is a main component and a gelling agent is included.

臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムは包接水和物を形成し、調和融点を与える濃度は重量濃度34%でその調和融点はおよそ6℃である。この調和融点における潜熱量は193J/gであり、高い潜熱量を有している。水和物が融解した水溶液の比熱は3.7J/g・Kであり、比熱が大きいため昇温しにくい。また、凝固融解を繰返しても相分離や蓄熱性能の低下がない。このような特性を有しているため、0℃より高く10℃未満の範囲に適冷温度を有する被保冷物の保冷剤の主成分として好適である。   Tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide forms clathrate hydrate, the concentration giving a harmonic melting point is 34% by weight and the harmonic melting point is approximately 6 ° C. The amount of latent heat at this harmonic melting point is 193 J / g, which has a high amount of latent heat. The specific heat of the aqueous solution in which the hydrate is melted is 3.7 J / g · K. Further, even if solidification and melting are repeated, there is no decrease in phase separation or heat storage performance. Since it has such a characteristic, it is suitable as a main component of the cold-retaining agent for the object to be cooled having an appropriate cooling temperature in a range higher than 0 ° C. and lower than 10 ° C.

(4)また、塩化トリnブチルnペンチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とするものである。 (4) Further, it is characterized by containing tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride, water and a gelling agent.

(5)また、塩化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とするものである。 (5) Further, it is characterized by containing tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride hydrate as a main component and containing a gelling agent.

塩化トリnブチルnペンチルアンモニウムは包接水和物を形成し、調和融点を与える濃度は重量濃度33%でその調和融点はおよそ9℃であり、調和融点における潜熱量は195J/gであり、高い潜熱量を有している。水和物が融解した水溶液の比熱は3.7J/g・Kであり、比熱が大きいため昇温しにくい。また、凝固融解を繰返しても相分離や蓄熱性能の低下がない。このような特性を有しているため、0℃より高く10℃未満の範囲に適冷温度を有する被保冷物の保冷剤の主成分として好適である。   Tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride forms a clathrate hydrate, the concentration giving the harmonic melting point is 33% by weight, the harmonic melting point is approximately 9 ° C., and the latent heat at the harmonic melting point is 195 J / g, It has a high amount of latent heat. The specific heat of the aqueous solution in which the hydrate is melted is 3.7 J / g · K. Further, even if solidification and melting are repeated, there is no decrease in phase separation or heat storage performance. Since it has such a characteristic, it is suitable as a main component of the cold-retaining agent for the object to be cooled having an appropriate cooling temperature in a range higher than 0 ° C. and lower than 10 ° C.

(6)また、トリnブチルアルキルアンモニウム塩とテトラアルキルアンモニウム塩と水とゲル化剤を含有してなることを特徴とするものである。 (6) Further, it is characterized by containing a tri-n-butylalkylammonium salt, a tetraalkylammonium salt, water and a gelling agent.

トリnブチルアルキルアンモニウム塩とテトラアルキルアンモニウム塩の水溶液を冷却すると、トリnブチルアルキルアンモニウム塩水和物とテトラアルキルアンモニウム塩水和物が生成される。2種の融点の異なる水和物が生成されることにより、単独の水和物と異なった熱特性が得られる。   When the aqueous solution of tri-n-butylalkylammonium salt and tetraalkylammonium salt is cooled, tri-n-butylalkylammonium salt hydrate and tetraalkylammonium salt hydrate are produced. By producing two hydrates having different melting points, thermal characteristics different from those of a single hydrate can be obtained.

テトラアルキルアンモニウム塩における、アルキルとして、nブチル、isoブチル、nペンチル、isoペンチル、nプロピル、isoプロピル、エチル、メチル、nヘキシル、isoヘキシル、nヘプチル、isoヘプチル、isoブチル等が挙げられ、また、アンモニウム塩として、臭化アンモニウム塩、塩化アンモニウム塩、弗化アンモニウム塩、硝酸アンモニウム塩、亜硝酸アンモニウム塩、塩素酸アンモニウム塩、過塩素酸アンモニウム塩、臭素酸アンモニウム塩、よう素酸アンモニウム塩、炭酸アンモニウム塩、りん酸アンモニウム塩、タングステン酸アンモニウム塩、硫酸アンモニウム塩、水酸化アンモニウム塩、カルボン酸アンモニウム塩、ジカルボン酸アンモニウム塩、スルホン酸アンモニウム塩、ジスルホン酸アンモニウム塩等が挙げられる。
テトラアルキルアンモニウム塩の具体例としては、例えば、臭化テトラnブチルアンモニウムが挙げられる。
Examples of the alkyl in the tetraalkylammonium salt include n-butyl, isobutyl, npentyl, isopentyl, npropyl, isopropyl, ethyl, methyl, nhexyl, isohexyl, nheptyl, isoheptyl, isobutyl and the like. As ammonium salts, ammonium bromide, ammonium chloride, ammonium fluoride, ammonium nitrate, ammonium nitrite, ammonium chlorate, ammonium perchlorate, ammonium bromate, ammonium iodate, carbonic acid Ammonium salt, ammonium phosphate salt, ammonium tungstate salt, ammonium sulfate salt, ammonium hydroxide salt, carboxylic acid ammonium salt, dicarboxylic acid ammonium salt, sulfonic acid ammonium salt, disulfonic acid ammonium salt Umm salts and the like.
Specific examples of the tetraalkylammonium salt include, for example, tetra nbutylammonium bromide.

(7)また、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムと臭化テトラnブチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とするものである。 (7) Further, it is characterized by containing tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide, tetra-n-butylammonium bromide, water and a gelling agent.

(8)また、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と臭化テトラnブチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とするものである。 (8) Further, it is characterized in that it contains tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate and tetra-n-butylammonium bromide hydrate as main components and contains a gelling agent.

臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と融点の異なる水和物を生成する、例えば臭化テトラnブチルアンモニウムのようなテトラアルキルアンモニウム塩と、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムを水と混合することにより、混合水溶液を冷却した際に水和物が生成する温度(混合物融点)を臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物単独の融点より低く、あるいは高くすることができる。
したがって、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムと、テトラアルキルアンモニウム塩との配合組成を調整することにより、混合物融点を所望の範囲に調整することができる。このため、被保冷物に望ましい適切な適冷温度に適合する融解温度を有する保冷剤を提供できる。
なお、混合物の総潜熱量は臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物とテトラアルキルアンモニウム塩水和物それぞれ単独の潜熱量に配合組成比率を乗じた総和とほぼ等しいことを確認している。
Produces a hydrate with a different melting point from tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate, for example, a tetraalkylammonium salt such as tetra-n-butylammonium bromide and tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide mixed with water By doing so, the temperature at which the hydrate is formed when the mixed aqueous solution is cooled (mixture melting point) can be made lower or higher than the melting point of tri-nbutyl n-pentylammonium bromide hydrate alone.
Therefore, the melting point of the mixture can be adjusted to a desired range by adjusting the composition of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide and the tetraalkylammonium salt. Therefore, it is possible to provide a cryogen having a melting temperature that matches an appropriate cooling temperature desired for the object to be cooled.
It has been confirmed that the total latent heat amount of the mixture is substantially equal to the sum of the latent heat amounts of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate and tetraalkylammonium salt hydrate multiplied by the blending composition ratio.

(9)また、塩化トリnブチルnペンチルアンモニウムと臭化テトラnブチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とするものである。 (9) Further, it is characterized by containing tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride, tetra-n-butylammonium bromide, water and a gelling agent.

(10)また、塩化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と臭化テトラnブチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とするものである。 (10) Further, it is characterized in that it contains tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride hydrate and tetra-n-butylammonium bromide hydrate as main components and contains a gelling agent.

(11)本発明に係る保冷材は、上記(1)〜(10)の何れかに記載の保冷剤を容器または袋体に充填してなることを特徴とするものである。 (11) The cold insulating material according to the present invention is characterized by filling a container or a bag with the cold insulating agent according to any one of the above (1) to (10).

保冷剤を充填する容器または袋体としては、保冷材の容器または袋体として用いられている公知のものを用いることができる。例えば、金属箔(アルミニウム箔など)をラミネートした合成樹脂フィルムからなるフレキシブルな材質のシートで形成された袋体や容器(ゼリー飲料や詰め替え用シャンプーが入っているような袋・パック)、プラスチック成形容器などが挙げられる。
保冷剤をプラスチック製容器や袋体に充填して保冷材を作成して、予めこの保冷材を冷却しておき、保冷容器に被保冷物と共に収納して流通、貯蔵に供する。
As the container or bag body filled with the cold insulation agent, a known one used as a container or bag body of a cold insulation material can be used. For example, bags or containers (bags / packs that contain jelly drinks or shampoos for refills), plastic molding, made of a flexible material sheet made of synthetic resin film laminated with metal foil (such as aluminum foil) Examples include containers.
A cold insulation material is prepared by filling a plastic container or bag body with a cold insulation agent, and the cold insulation material is cooled in advance, and is stored in a cold insulation container together with an object to be cooled and distributed and stored.

本発明の保冷剤は、トリnブチルアルキルアンモニウム塩と水とゲル化剤を含有してなるものであり、0℃〜10℃の融点という適冷温度に応じた融点を有し、また潜熱量が大きく、さらに融解状態における比熱が大きく、またさらに繰り返し使用に耐え得るという特性を有しており、融解状態で流動性がないため、0℃より高く10℃未満の範囲に適冷温度を有する被保冷物の保冷剤として好適である。   The cryogen of the present invention comprises a tri-n-butylalkylammonium salt, water and a gelling agent, has a melting point corresponding to an appropriate cooling temperature of 0 ° C. to 10 ° C., and has a latent heat amount. Has a characteristic that it has a large specific heat in a molten state and can withstand repeated use, and has no fluidity in the molten state, and therefore has an appropriate cooling temperature in a range higher than 0 ° C. and lower than 10 ° C. It is suitable as a cooling agent for the object to be cooled.

本発明保冷剤の実施例として、まず、主成分である水和物の特性について説明し、さらに主成分である水和物にゲル化剤を添加した実施例について説明する。
主成分である水和物例の特性について以下の表1に示し、表1に基づいて各水和物例について説明する。
As an example of the present cold-retaining agent, first, characteristics of a hydrate that is a main component will be described, and further, an example in which a gelling agent is added to a hydrate that is a main component will be described.
The characteristics of hydrate examples as the main component are shown in Table 1 below, and each hydrate example will be described based on Table 1.

Figure 2008101115
Figure 2008101115

1)主成分例1:臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)調和濃度水和物
臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水溶液について、濃度を変えてDSC(差動走査型熱量計)測定を実施し水和物の融点と潜熱量を測定した。その結果縦軸を融点温度、横軸を濃度とした状態図では重量濃度34%で融点が極大となり、調和融点を与える濃度(調和濃度という)は重量濃度34%であることを確認した。なお、調和融点の定義は後述する。
1) Main component example 1: Tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide (TBPAB) harmonic concentration hydrate DSC (Differential Scanning Calorimeter) measurement is performed on tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide aqueous solution at different concentrations. The melting point and latent heat amount of shishi hydrate were measured. As a result, it was confirmed that the melting point became maximum at a weight concentration of 34% in the phase diagram with the melting point temperature on the vertical axis and the concentration on the horizontal axis, and the concentration giving the harmonic melting point (called the harmonic concentration) was 34%. The definition of the harmonic melting point will be described later.

また、調和融点は6℃であり、その潜熱量は193J/gであり、水和物が融解した水溶液の比熱は3.7J/g・Kであった。
このように臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物の調和融点における潜熱量は193J/gであり、大きい潜熱量を有しているので、凝固した水和物が融解し蓄熱した冷熱を放出し終わるまでの時間が長い。したがって、融解温度に維持される時間が長いので、保冷剤として用いる場合に適冷温度に維持される時間が長く優れている。
The harmonic melting point was 6 ° C., the amount of latent heat was 193 J / g, and the specific heat of the aqueous solution in which the hydrate was melted was 3.7 J / g · K.
Thus, the latent heat amount at the harmonic melting point of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate is 193 J / g, and since it has a large latent heat amount, the solidified hydrate melts and releases the stored heat. It takes a long time to finish. Therefore, since the time that is maintained at the melting temperature is long, the time that is maintained at the appropriate cooling temperature is excellent when used as a cryogen.

また、水和物が融解した水溶液の比熱は3.7J/g・Kであり、比熱が大きいため昇温しにくく、水溶液の温度がその雰囲気温度に達するまでの時間が長くなる。したがって、保冷剤として用いる場合に被保冷物を適冷温度に近い温度に長時間保持することができ好適である。
また、凝固融解を1000回繰返しても相分離や蓄熱性能の低下がないことを確認した。
またさらに、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物は、毒性もなく好ましい。
In addition, the specific heat of the aqueous solution in which the hydrate is melted is 3.7 J / g · K, and since the specific heat is large, it is difficult to raise the temperature, and the time until the temperature of the aqueous solution reaches the ambient temperature becomes long. Therefore, it is preferable that the object to be cooled can be kept at a temperature close to the appropriate cooling temperature for a long time when used as a cryogen.
It was also confirmed that there was no decrease in phase separation or heat storage performance even after solidification and melting 1000 times.
Furthermore, tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate is preferred without toxicity.

以上のように、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物はこのような特性を有しているため、0℃より高く10℃未満の範囲に適冷温度を有する被保冷物の保冷剤の主成分として好適である。   As described above, tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate has such characteristics. Therefore, the cold-retaining agent for the object to be cooled having an appropriate cooling temperature in the range higher than 0 ° C. and lower than 10 ° C. Suitable as a main component.

なお、調和融点とは水和物を生成する化合物の水溶液を冷却して水和物を生成する際、水溶液(液相)から水和物(固相)に変相する前後の組成が変わらない場合(例えばもとの水溶液中の水和物を生成する化合物濃度と同じ濃度の水和物を生じる)の温度をいう。なお、縦軸を融点温度、横軸を濃度とした状態図では極大点が調和融点となる。
本明細書においては、調和融点を与える濃度を調和濃度という。
調和濃度の水溶液を冷却すると、調和融点で水和物が生成しはじめ、水溶液が全て水和物になるまでこの融点温度で温度は一定になる。融解時も同様にこの一定の融点温度で融解する。調和濃度の水和物であれば融解時の融解温度の変化がなく、融解温度は調和融点で一定であるので、被保冷物を一定温度で保冷できるため保冷剤として最も好ましい。
調和濃度より濃度が低くなるか高くなると、融解温度は調和融点より低くなる。
調和濃度より低い濃度の水溶液を冷却して凝固した水和物を融解する場合には、調和融点より低い温度で融解しはじめ、融解の進行に伴って融解温度が次第に高くなる。
The harmonic melting point means that the composition before and after the phase change from an aqueous solution (liquid phase) to a hydrate (solid phase) does not change when an aqueous solution of a compound that forms a hydrate is cooled to produce a hydrate. The temperature of the case (eg, producing a hydrate with the same concentration as the compound concentration that produces the hydrate in the original aqueous solution). In the state diagram in which the vertical axis represents the melting point temperature and the horizontal axis represents the concentration, the maximum point is the harmonic melting point.
In the present specification, a concentration that provides a harmonic melting point is referred to as a harmonic concentration.
When an aqueous solution with a harmonic concentration is cooled, hydrates begin to form at the harmonic melting point, and the temperature is constant at this melting temperature until all aqueous solutions are hydrated. Similarly, melting occurs at this constant melting temperature. If the hydrate has a harmonic concentration, there is no change in the melting temperature at the time of melting, and the melting temperature is constant at the harmonic melting point.
When the concentration is lower or higher than the harmonic concentration, the melting temperature becomes lower than the harmonic melting point.
When an aqueous solution having a concentration lower than the harmonic concentration is cooled to melt the solidified hydrate, melting begins at a temperature lower than the harmonic melting point, and the melting temperature gradually increases as the melting proceeds.

2)主成分例2:臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)調和濃度未満水和物
調和濃度未満の水和物では、融解温度は融解の進行に伴い高くなるように変化するが、濃度を調和濃度未満の濃度にすることにより、融解温度領域を調和融点より低い温度の領域にすることができるので、被保冷物を一定の温度領域に保冷可能な保冷剤として用いることができる。
主成分例2では表1に示すように、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムの調和濃度未満である例えば18%水溶液を冷却して水和物を生成した。この調和濃度未満水和物の融解開始温度は4℃で融解終了温度は6℃であった。その融解時の潜熱量は144J/gで、水和物が融解した水溶液の比熱は3.8J/g・Kであった。調和濃度水和物にくらべて潜熱量は少なくなるが、4〜6℃の範囲で保冷可能な保冷剤の主成分として用いることができる。
2) Main component example 2: Tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide (TBPAB) hydrate less than harmonic concentration For hydrates less than harmonic concentration, the melting temperature changes as the melting progresses, but the concentration By making the concentration less than the harmonic concentration, the melting temperature region can be made a region having a temperature lower than the harmonic melting point, so that the object to be kept cold can be used as a cold insulating agent that can be kept in a certain temperature region.
In the main component example 2, as shown in Table 1, a hydrate was formed by cooling, for example, an 18% aqueous solution having a concentration lower than the harmonic concentration of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide. The melting start temperature of the hydrate below this harmonic concentration was 4 ° C. and the melting end temperature was 6 ° C. The amount of latent heat at the time of melting was 144 J / g, and the specific heat of the aqueous solution in which the hydrate was melted was 3.8 J / g · K. Although the amount of latent heat is smaller than that of a harmonic hydrate, it can be used as a main component of a cold-retaining agent that can be kept cold in the range of 4 to 6 ° C.

3)主成分例3:塩化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPACl)調和濃度水和物
主成分例3の塩化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物は、表1に示すようにその調和融点(調和濃度33%)は、9℃で、調和融点における潜熱量は195J/gで、水和物が融解した水溶液の比熱は3.7J/g・Kであり、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と同等程度の潜熱量を有する保冷剤の主成分として用いることができる。
3) Main component example 3: Tri-n-butyl n-pentylammonium chloride (TBPACl) harmonic concentration hydrate The tri-n-butyl n-pentylammonium chloride hydrate of main component example 3 has its harmonic melting point (harmonic) as shown in Table 1. Concentration 33%) is 9 ° C, the latent heat at the harmonic melting point is 195 J / g, the specific heat of the aqueous solution in which the hydrate is melted is 3.7 J / g · K, tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide water It can be used as a main component of a cryogen having a latent heat equivalent to that of a Japanese product.

4)主成分例4、5、6:臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)と臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)の混合水和物
臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)の調和濃度水和物と、臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)の調和濃度水和物とを重量比率で50:50(主成分例4)、30:70(主成分例5)、20:80(主成分例6)の比率で混合した混合水和物の特性を調べた。
4) Main component examples 4, 5, and 6: Mixed hydrate of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide (TBPAB) and tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) Harmony of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide (TBPAB) Concentration hydrates and harmonic concentration hydrates of tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) in a weight ratio of 50:50 (main component example 4), 30:70 (main component example 5), 20:80 ( The characteristics of the mixed hydrate mixed at the ratio of the main component example 6) were examined.

表1に示すように、これら3種類の水和物は、融解温度は8〜9.5℃で、潜熱量は182〜186J/gで、水和物が融解した水溶液の比熱は3.6〜3.7J/g・Kであり、8〜9.5℃の範囲で保冷可能な保冷剤として用いることができる。
また、表1から分かるように、主成分例4〜6ではその融解温度がそれぞれ8℃、9℃、9.5℃と変化している。このことから、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)の調和濃度水和物と、臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)の調和濃度水和物との重量比率を変えることにより、所望の温度範囲に融解温度を有する混合水和物を得ることができ、保冷剤の保冷温度を調整することができることが確認できた。
As shown in Table 1, these three types of hydrates have a melting temperature of 8 to 9.5 ° C, a latent heat of 182 to 186 J / g, and a specific heat of the aqueous solution in which the hydrate has melted is 3.6 to 3 It is 0.7 J / g · K, and can be used as a cryogen that can be kept cold in the range of 8 to 9.5 ° C.
Further, as can be seen from Table 1, in the main component examples 4 to 6, the melting temperatures are changed to 8 ° C., 9 ° C., and 9.5 ° C., respectively. From this, by changing the weight ratio between the tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide (TBPAB) harmonic hydrate and the tetra-n-butylammonium bromide (TBAB) harmonic hydrate, the desired temperature can be changed. It was confirmed that a mixed hydrate having a melting temperature in the range could be obtained, and the cold keeping temperature of the cryogen could be adjusted.

上記のことから、保冷剤の融点を設定する方法として、保冷剤は臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と臭化テトラnブチルアンモニウム水和物を主成分とするものとし、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と臭化テトラnブチルアンモニウム水和物のそれぞれの配合比を1〜95重量%の範囲で定めることが考えられる。
なお、それぞれの水和物は調和濃度水和物であることが望ましい。なぜなら、潜熱量を最大にして保冷できるからである。
From the above, as a method for setting the melting point of the cryogen, the cryogen is mainly composed of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate and tetra-n-butylammonium bromide hydrate. It is conceivable that the blending ratio of n-butyl-n-pentylammonium hydrate and tetra-n-butylammonium bromide hydrate is determined in the range of 1 to 95% by weight.
Each hydrate is preferably a harmonic hydrate. This is because the amount of latent heat can be maximized to keep cold.

上記の主成分例1、4について保冷性能試験を行ったので、その結果について説明する。保冷性能試験は、主成分例1、4と比較例としてパラフィン(nテトラデカン)それぞれ3kgをポリエチレン製袋に充填した保冷材を、0℃に冷却して凝固させ、保冷材を真空断熱パネルを用いた容量20lの保冷箱の底面に装着し、保冷箱を30℃の恒温室に置き、保冷箱内部の温度の経時変化を測定した。   Since the cold insulation performance test was done about said main component examples 1 and 4, the result is demonstrated. In the cold insulation performance test, the cold insulation material in which 3 kg of paraffin (n-tetradecane) was filled in a polyethylene bag as a comparative example was cooled to 0 ° C. and solidified, and the cold insulation material was used as a vacuum insulation panel. It was mounted on the bottom of a cold storage box having a capacity of 20 liters, the cold storage box was placed in a constant temperature room at 30 ° C., and the temperature change inside the cold storage box was measured.

図1、図2は保冷性能試験の結果を示すグラフであり、図1が主成分例1,2を示し、図2が比較例を示している。なお、各図において縦軸が温度(℃)を示し、横軸が経過日数(日)を示している。
図1から分かるように、主成分例1では保冷箱内部の温度は6℃で一定のままであり、3.5日経過後に保冷材の融解が終了し温度が上昇した。
また、主成分例4では保冷箱内部の温度は8℃で一定のままであり、3.5日経過後に保冷材の融解が終了し温度が上昇した。
他方、比較例では保冷箱内部の温度は6℃で一定のままであり、2.7日経過後に保冷材の融解が終了し温度が急上昇した。
以上から、主成分例1,4は比較例にくらべて、保冷時間が長く、また融解後の温度上昇が小さく保冷剤の主成分として好適であることがわかる。
1 and 2 are graphs showing the results of a cold insulation performance test. FIG. 1 shows main component examples 1 and 2, and FIG. 2 shows a comparative example. In each figure, the vertical axis represents temperature (° C.) and the horizontal axis represents elapsed days (days).
As can be seen from FIG. 1, in the main component example 1, the temperature inside the cold insulation box remained constant at 6 ° C., and the melting of the cold insulation material was completed after 3.5 days and the temperature rose.
Moreover, in the main component example 4, the temperature inside the cool box remained constant at 8 ° C., and the melting of the cool material was completed after 3.5 days and the temperature rose.
On the other hand, in the comparative example, the temperature inside the cold insulation box remained constant at 6 ° C., and after 2.7 days had elapsed, melting of the cold insulation material was completed and the temperature rose rapidly.
From the above, it can be seen that the main component examples 1 and 4 are suitable as the main component of the cryogen because the cool time is longer and the temperature rise after melting is smaller than the comparative example.

次に、水和物からなる主成分にゲル化剤を添加した保冷剤実施例の特性について以下の表2に示し、表2に基づいて各実施例について説明する。   Next, the characteristics of the cryopreservation example in which the gelling agent is added to the main component composed of the hydrate are shown in Table 2 below, and each example will be described based on Table 2.

Figure 2008101115
Figure 2008101115

1)実施例1
実施例1として臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)調和濃度(34wt%)水溶液に、ステアリン酸ナトリウムを水溶液に対して1wt%添加した保冷剤と、比較例1としてステアリン酸ナトリウムを添加しない同濃度のTBPAB水溶液の特性を調べた。
ステアリン酸ナトリウムをTBPAB水溶液に添加し混合する際には、水溶液温度を50℃程度に上昇させて溶解を促進する。溶解した後常温になると水溶液の粘度が著しく大きくなり、流動性がないゲル状物となる。
1) Example 1
In Example 1, a cold-retaining agent in which 1 wt% of sodium stearate was added to an aqueous solution of tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide (TBPAB) in a concentrated concentration (34 wt%) with respect to the aqueous solution, and sodium stearate was not added as Comparative Example 1. The characteristics of TBPAB aqueous solution with the same concentration were investigated.
When sodium stearate is added to and mixed with an aqueous TBPAB solution, the aqueous solution temperature is raised to about 50 ° C. to promote dissolution. When it reaches room temperature after being dissolved, the viscosity of the aqueous solution becomes remarkably large, resulting in a gel-like product having no fluidity.

実施例1と比較例1の熱伝導率を熱線法(プローブ法)により測定した。即ち、ヒータ線の単位長さの単位時間あたりの放出熱量をQ(W/m),および時間t1(s)より時間t2(s)までのヒータ線の表面温度の上昇Δθを測定し下式にて熱伝導率λを求めた。

Figure 2008101115
The thermal conductivities of Example 1 and Comparative Example 1 were measured by a hot wire method (probe method). That is, the amount of heat released per unit time of the unit length of the heater wire is Q (W / m), and the rise Δθ of the surface temperature of the heater wire from time t 1 (s) to time t 2 (s) is measured. The thermal conductivity λ was determined by the following formula.
Figure 2008101115

また、過冷却解除性能を以下の方法により評価した。試料を10mlのガラス製試験管に5g封入し、試料を封入したガラス製試験管を15℃の温槽に浸した後、−5℃の冷槽に浸した。冷槽に浸して所定時間経過後に結晶化した部分の割合を測定し、試料全体の1/2以上が結晶化したものを○、1/2より少ないものを×として評価した。   Moreover, the supercooling release performance was evaluated by the following method. 5 g of the sample was sealed in a 10 ml glass test tube, and the glass test tube in which the sample was sealed was immersed in a 15 ° C. hot bath and then immersed in a −5 ° C. cold bath. The ratio of the portion crystallized after elapse of a predetermined time after immersion in a cooling bath was measured, and the case where 1/2 or more of the entire sample was crystallized was evaluated as ○, and less than 1/2 was evaluated as x.

表2に示すように、実施例1ではゲル状物となり流動性がなくなるだけでなく、熱伝導率が、比較例1の2倍程度に大きくなり効率的に蓄冷できることが確認できた。また、過冷却解除性能は比較例1では冷槽に1時間浸漬する間に結晶化した部分が全体の1/20であったのに対して、実施例1では冷槽に1時間浸漬する間に結晶化した部分が全体の2/3であり、容易に過冷却解除できることが確認できた。   As shown in Table 2, it was confirmed that Example 1 not only became a gel-like product but lost fluidity, but also had a thermal conductivity approximately twice that of Comparative Example 1 and could efficiently store cold. In addition, in Comparative Example 1, the overcooling release performance was 1/20 of the entire crystallized portion while immersed in the cooling bath for 1 hour, whereas in Example 1, it was immersed in the cooling bath for 1 hour. It was confirmed that supercooling can be easily released by 2/3 of the total crystallized portion.

2)実施例2
実施例2として臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム(TBPAB)17wt%と臭化テトラnブチルアンモニウム(TBAB)20wt%の水溶液に、パルミチン酸カルシウムを水溶液に対して1wt%添加した保冷剤と、比較例2としてパルミチン酸カルシウムを添加しない同濃度のTBPABとTBABの水溶液の特性を調べた。
パルミチン酸カルシウムをTBPABとTBABの水溶液に添加し混合すると水溶液の粘度が著しく大きくなり、流動性がないゲル状物となる。
表2に示すように、実施例2ではゲル状物となり流動性がなくなるだけでなく、熱伝導率が、比較例2の2倍程度に大きくなり効率的に蓄冷できることが確認できた。また、過冷却解除性能は比較例2では冷槽に30分浸漬する間に結晶化した部分が全体の1/3であったのに対して、実施例1では冷槽に30分浸漬する間に結晶化した部分がほぼ全量であり、容易に過冷却解除できることが確認できた。
2) Example 2
Example 2 was compared with a cooling agent obtained by adding 1 wt% of calcium palmitate to an aqueous solution of 17 wt% tri-n-butyl n-pentyl ammonium bromide (TBPAB) and 20 wt% tetra-n-butyl ammonium bromide (TBAB). As Example 2, the characteristics of an aqueous solution of TBPAB and TBAB having the same concentration without adding calcium palmitate were examined.
When calcium palmitate is added to and mixed with an aqueous solution of TBPAB and TBAB, the viscosity of the aqueous solution becomes remarkably large, and a gel-like product having no fluidity is obtained.
As shown in Table 2, it was confirmed that Example 2 not only became a gel-like product but lost fluidity, but also had a thermal conductivity approximately twice that of Comparative Example 2 and could efficiently store cold. Moreover, the supercooling release performance was 1/3 of the entire crystallized portion while being immersed in the cooling bath for 30 minutes in Comparative Example 2, whereas in Example 1, it was while being immersed in the cooling bath for 30 minutes. It was confirmed that the amount of crystallized portion was almost the entire amount, and the supercooling could be easily released.

上記の実施例ではゲル化剤として、ステアリン酸ナトリウムとパルミチン酸カルシウムを用いて特性を評価したが、前述した他のゲル化剤を用いても同様の効果がある。また、複数のゲル化剤を組合せて用いてもよい。   In the above examples, the properties were evaluated using sodium stearate and calcium palmitate as the gelling agent, but the same effect can be obtained by using the other gelling agents described above. A plurality of gelling agents may be used in combination.

また、臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムまたは塩化トリnブチルnペンチルアンモニウムを含む水溶液から生成される水和物を主成分とする保冷剤にゲル化剤の他に、添加剤を保冷性能が低下しない範囲内で添加することができる。   In addition to the gelling agent, the cold-retaining performance is reduced in addition to the gel-retaining agent composed mainly of an aqueous solution containing tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide or tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride. It can be added within the range not to be.

なお、上記保冷剤は冷却防止剤として用いることもできる。つまり、周囲環境が保存対象物より低温の時に、保存対象物の周囲に融解している保冷剤を容器に充填した冷却防止材を配置し、水溶液から水和物を生成して凝固する際に周囲環境からの冷熱を吸熱して保存対象物の冷却を防止する。冬季に生鮮野菜、食品の凍結を防止して、適切な温度にて保存する場合などに用いる。   In addition, the said cold insulating agent can also be used as a cooling inhibitor. In other words, when the ambient environment is cooler than the object to be stored, a cooling material filled with a cryogen that is melted around the object to be stored is placed in the container, and when a hydrate is generated from the aqueous solution and solidifies. It absorbs the cold from the surrounding environment to prevent the object to be stored from cooling. Used to prevent fresh vegetables and foods from freezing in winter and store at an appropriate temperature.

本発明の実施の形態に係る保冷剤主成分の保冷性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the cold insulation performance test of the cryogen main component which concerns on embodiment of this invention. 比較例の保冷性能試験の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of the cold insulation performance test of a comparative example.

Claims (11)

トリnブチルアルキルアンモニウム塩と水とゲル化剤を含有してなることを特徴とする保冷剤。 A cryogen comprising a tri-n-butylalkylammonium salt, water, and a gelling agent. 臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とする保冷剤。 A cryogen comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide, water and a gelling agent. 臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とする保冷剤。 A cryogenic agent comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate as a main component and containing a gelling agent. 塩化トリnブチルnペンチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とする保冷剤。 A cryoprotectant comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride, water and a gelling agent. 塩化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とする保冷剤。 A cryogenic agent comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride as a main component and containing a gelling agent. トリnブチルアルキルアンモニウム塩とテトラアルキルアンモニウム塩と水とゲル化剤を含有してなることを特徴とする保冷剤。 A cryogen comprising a tri-n-butylalkylammonium salt, a tetraalkylammonium salt, water and a gelling agent. 臭化トリnブチルnペンチルアンモニウムと臭化テトラnブチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とする保冷剤。 A cooling agent comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide, tetra-n-butylammonium bromide, water and a gelling agent. 臭化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と臭化テトラnブチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とする保冷剤。 A cold-retaining agent comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium bromide hydrate and tetra-n-butylammonium bromide hydrate as a main component and containing a gelling agent. 塩化トリnブチルnペンチルアンモニウムと臭化テトラnブチルアンモニウムと水とゲル化剤を含有してなることを特徴とする保冷剤。 A cooling agent comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride, tetra-n-butylammonium bromide, water and a gelling agent. 塩化トリnブチルnペンチルアンモニウム水和物と臭化テトラnブチルアンモニウム水和物を主成分とし、ゲル化剤を含むことを特徴とする保冷剤。 A cold-retaining agent comprising tri-n-butyl-n-pentylammonium chloride hydrate and tetra-n-butylammonium bromide hydrate as a main component and containing a gelling agent. 請求項1〜10のいずれかに記載の保冷剤を容器または袋体に充填してなることを特徴とする保冷材。 A cold insulating material comprising the container or a bag filled with the cold insulating agent according to any one of claims 1 to 10.
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